La energía hidroeléctrica utiliza la fuerza del agua para operar máquinas y generar electricidad. Los ingenieros deben calcular la fuerza del agua en movimiento para determinar la energía cinética disponible del flujo de agua. Un ejemplo simple del uso de la fuerza del agua son las antiguas ruedas de agua usadas para operar maquinaria que molía granos en harina. Una vez que los científicos determinaron que la electricidad se podía generar utilizando la fuerza natural del agua, se construyeron represas para aprovechar la energía. En 1881, la ciudad de Niagra Falls usó energía hidroeléctrica para operar las farolas. En la actualidad, muchos países de todo el mundo usan la fuerza del agua en movimiento para generar electricidad.
Elija un área de agua tranquila y recta de al menos 20 pies de largo. Conduce una estaca en un lado de la corriente y conduce una segunda estaca directamente desde la primera, en el lado opuesto. Pase una cuerda de una estaca a la otra y marque la cuerda en cuatro intervalos iguales.
Mida aguas abajo 20 pies y arrastre otras dos estacas hacia los bancos de la corriente. Ata una cuerda de una estaca a la otra. Marque esta cuerda a cuatro intervalos iguales, también.
Flote un objeto flotante, como una sección de 2x4, una jarra de plástico o una pelota de tenis, desde los primeros marcadores hasta los segundos marcadores. Mida el tiempo que le lleva al objeto llegar desde el punto de partida hasta el segundo conjunto de marcadores. Haga esto tres o más veces para obtener datos más precisos. Calcule el promedio de los tiempos dividiendo el tiempo total de detención cronológica por el número de veces que cronometró el proceso. Registre este tiempo promedio en pies por segundo.
Calcule la profundidad promedio de la corriente midiendo la profundidad del agua en cada una de las marcas en la primera cuerda. Agregue las medidas juntas y divida por cuatro. Haga este mismo proceso en el punto de la segunda cadena. Registre las profundidades promedio de la corriente en ambas áreas marcadas.
Calcule el área de la corriente agregando las profundidades promedio y dividiendo por dos, luego multiplique el resultado por el ancho de la secuencia. Registre esto como el área promedio de la secuencia.
Use la fórmula F = ALC /T para calcular la fuerza del agua en movimiento. F = fuerza, A = área promedio, L = longitud de la corriente (20 pies), C = coeficiente para el fondo del lecho de agua, y T = tiempo recorrido. El coeficiente utilizado por la agencia de Protección Ambiental es 0.8 para arroyos con un lecho rocoso y 0.9 para arroyos con una cama fangosa.
